機采系統效率影響因素及對策簡析工學論文

　　一、機采效率影響因素分析

　　為了研究抽油機井系統效率的影響因素,可將機采效率效率影響因素分解為地面因素、地下因素和設計管理因素。

　　1、地面因素

　　機采井地面效率主要由三部分組成,即電機效率、皮帶傳動效率、減速箱和四連桿機構效率。

　　(1)抽油機電動機在正常運行時均以輕載運行,存在“大馬拉小車”現象,使電機負載率低,對機采系統效率影響較大。根據抽油機電機負載率與效率的關系曲線,當電機負載率低于20%時,隨著負載率的提高,電機運行效率上升幅度較大,當電機負載率高于20%時,隨著負載率的提高,電機運行效率上升緩慢,當電機負載率高于40%時,隨著負載率的提高,電機運行效率基本穩定在90%。根據抽油機電機運行工況特點,確定20%-40%為抽油機電機經濟負載率。適度降低電機功率,不但能提高電機負載率,而且可以降低電機空耗產生的無功功率損失,減少耗電量,提高系統效率。

　　(2)傳動皮帶和減速箱對機采效率的影響主要表現在傳動過程中摩擦造成的功率損失。

　　(3)抽油機四連桿機構,它對機采系統效率的影響主要體現在摩擦傳動過程的功率損失和在往復運動過程中的彈性變形所造成的損失。抽油機各部件松動或潤滑保養不好,造成抽油機各部件之間的摩擦、變形,致使抽油機不平穩運行,從而無功耗電,影響機采效率。

　　2、井下因素

　　(1)油管柱功率損失直接影響到機采系統效率的高低,其損失主要包括油管漏失損失、產出液與油管內壁產生的摩擦損失和油管彈性伸縮損失等。

　　(2)抽油桿的影響體現在抽油桿功率的損失,包括抽油桿與油管的摩擦損失、抽油桿與井下液體的摩擦損失和桿柱彈性伸縮損失,與生產參數的確定有直接關系。

　　(3)抽油泵效率是機采系統井下效率重要的一部分,其功率損失主要為抽油泵柱塞與襯套之間的摩擦損失、泵漏失損失和產出液流經泵閥時由于水力引起的功率損失。

　　(4)盤根盒的影響主要表現在光桿與盤根盒中密封填料的摩擦損失,突出表現在密封填料的材質、產出液含水率的高低和井口對中程度等方面。

　　3、設計和管理因素

　　(1)生產參數的選擇對系統效率的影響直接通過井下效率的高低和油井免修期的長短反映出來。其中,泵徑、泵深、沖程、沖次的大小對桿柱和液體的慣性載荷、泵閥球的運動、柱塞的有效行程及運動狀態都起著決定作用。

　　(2)抽油機不平衡也會影響到機采系統效率,不僅影響到連桿機構、減速箱和電動機的效率和壽命,而且會加大電動機內耗,使油井耗能增加,系統效率降低。

　　(3)井口回壓、套壓的影響,油井井口回壓的存在, 增加了上沖程時的懸點載荷力, 當井口回壓增加時, 相當于增加了抽油桿的重力, 上沖程懸點載荷增加, 導致電機耗能增加。井口回壓過高, 懸點載荷增大, 亦可造成泵的漏失, 影響機采井系統效率。當套壓過大, 降低了泵舉升的有效揚程, 導致機采井系統效率下降。

　　二、提高機采井系統效率的對策

　　通過分析找出影響機采井系統效率的因素, 我們對癥下藥, 從地面、井筒、日常管理三個方面入手, 對抽油機井進行綜合治理,提高了機采井系統效率, 在降本增效方面取得了明顯的效果。

　　1、地面方面:

　　(1)及時調整抽油機平衡,提高機采系統效率

　　抽油機平衡不良時會出現發電現象,導致大量電能損耗。抽油機平衡越差,電機輸入功率越大,耗電量越高。根據油田實測數據,做出的一般情況下,游梁機平衡率與耗能的關系曲線。平衡率在80-100%時抽油機耗量最低。當平衡率達120%以上時,比80%時1小時多耗電0.25kw.h ,平衡率低于70%后,比80%時1小時多耗電約0.15kw.h。我們對抽油機進一步加強了平衡率的調整工作,對于調平衡后電流法判斷為平衡較好,但耗電量卻升高的井則利用功率曲線重新調整抽油機平衡,消除電流假平衡現象,效果顯著。通過調整抽油機平衡工作的進一步開展,對降低油井耗電提高機采系統效率起到了積極作用。

　　(2)合理匹配電機降低電機功率,減小空耗損失提高機采系統效率

　　為了對現場的換電機工作進行指導,通過試驗、摸索,總結出選擇抽油機電機功率的光桿功率法,即根據光桿功率選擇抽油機電機額定功率。對負載率低的電機進行“大調小”,提高抽油機電機負載率,降低油井能耗,提高機采系統效率。

　　(3)落實抽油機保養、調整工作,減少傳動損耗提高機采系統效率

　　抽油機各部件松動或潤滑保養不好,造成皮帶及抽油機各部件之間的摩擦、打滑、變形,致使抽油機不平穩運行,從而無功耗電,對此認真落實機械設備的緊固、潤滑、保養、調整工作,確保抽油機正常運轉。有效的減少了無功損失,降低了有功功率。提高了機采系統效率。   2、井筒方面

　　(1)供液良好井確定合理沉沒度

　　一般來講,動液面在保持一定的情況下,并不是沉沒度越大越好,而是有一個合理的界限。如果沉沒度過大,就會造成抽油機能耗的增大,造成機采系統效率的降低。我們通過大量現場數據總結發現,適合商河油田的合理沉沒度,一般含水在90% 以上的井, 合理的沉沒度應保持在200m-250m,含水低于80% 的井低, 沉沒度在350m-400m泵效達到最大。稠油井400-500米。我們針對7口沉沒度不合理的井采取了上提泵掛措施,不僅節省了大量的管桿材,而且在節能降耗延長機采系統效率,偏磨治理,延長檢泵周期中也取得很大效益。

　　(2)供液差井采用“合理泵徑、長沖程、慢沖次”

　　針對一些供液能力較差的井,我們采取“合理泵徑、長沖程、慢沖次”的經濟調參理念,提高抽油泵的充滿程度,減少抽油泵來回往復的無用功。

　　3、日常管理方面:

　　(1)加強日常加藥熱洗維護工作

　　對于采油隊來說油稠與結蠟是造成抽油桿在井筒中的摩擦力顯著增加、抽油機負荷上升、單井耗電量增加的主要原因。加藥熱洗作為油井日常清蠟、降粘等日常維護工作的主要手段,可以有效地降低抽油機負荷,減少了油井耗電量。提高機采系統效率。

　　(2)減少井口回壓套壓的影響

　　針對回壓高的單井,對油井產液物性進行認真分析,找出導致回壓高的原因,對癥下藥,積極采取以下幾種方式降低回壓。首先是混輸泵管網整體降干壓。另外對于單井回壓較高的油井采取加裝井口水套爐的辦法,一方面可以提高產液輸送溫度,另一方面可以有效的破乳降低輸送阻力。生產中合理控制套管氣,減少氣體影響, 提高泵效。對于出砂井,控制放套管氣速度,避免地層震蕩出砂。

　　三、結論與認識

　　影響機采井系統效率是多方面的因素, 提高機采井系統效率應從提高設備性能、優化設計、日常管理等多方面綜合治理, 實現降本增效, 提高經濟效益的目標。我們總結出提高機采井系統效率管理“一二三”管理方法:

　　“一”即一項推廣:推廣應用節能新工藝、新技術、新設備等。

　　“二”即兩加強:一是加強抽油機井的科學管理,做好熱洗、加藥等日常管理;二是加強設備的維護管理,抽油機平衡率、對中率等“五率”的及時調整。

　　“三”即三個優化:一是優化工作參數,結合地層能量優選泵徑、沖程、沖次等參數,采用大泵長沖程慢沖次生產,使抽油機載荷與電機功率合理匹配。二是優化管桿結構,根據地層供液能力確定泵掛深度,保持油井合理的沉沒度。三是優化沉沒度,含水在90%以上的井,合理的沉沒度應保持在200m-250m,含水低于80%的井低,沉沒度在350m-400m泵效達到最大。稠油井400-500米。

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